JP2005166269A - Surface heater and method of adjusting the amount of heat generated by the same surface heater - Google Patents
Surface heater and method of adjusting the amount of heat generated by the same surface heater Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005166269A JP2005166269A JP2003399488A JP2003399488A JP2005166269A JP 2005166269 A JP2005166269 A JP 2005166269A JP 2003399488 A JP2003399488 A JP 2003399488A JP 2003399488 A JP2003399488 A JP 2003399488A JP 2005166269 A JP2005166269 A JP 2005166269A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lath
- heating element
- planar
- surface heating
- planar heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 133
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 54
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 54
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 22
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 8
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 description 4
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003763 resistance to breakage Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 239000002989 correction material Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Surface Heating Bodies (AREA)
- Resistance Heating (AREA)
Abstract
【課題】熱出力配分の微調整が容易に行える薄型の面状ヒータをを提供すること。
【解決手段】熱処理した金属箔材料をラス加工して網目状のラス目を形成し、さらに前記金属箔材料と略同一厚みの扁平なラス面となるようにフラット加工したラス面状発熱体を有する面状ヒータとした。また、前記金属箔材料を0.02〜0.3mmの厚みとし、前記ラス目の幅と長さの比を、ラス目幅:ラス目長さ=1:2〜1:3の範囲とした。かかる構成により、接合面の仕上げが美しくなり、しかも重合部分が無用に厚く嵩張ることもなくなる。
【選択図】 図6
To provide a thin sheet heater that can easily finely adjust the distribution of heat output.
A lath surface heating element obtained by lathing a heat-treated metal foil material to form a mesh-like lath, and further flattening so as to form a flat lath surface having substantially the same thickness as the metal foil material. It was set as the planar heater which has. Further, the thickness of the metal foil material is 0.02 to 0.3 mm, and the ratio of the width and length of the lath is in the range of lath width: lath length = 1: 2 to 1: 3. . With such a configuration, the finish of the joint surface is beautiful, and the superposed portion is not unnecessarily thick and bulky.
[Selection] Figure 6
Description
この発明は、面状ヒータ、及び同面状ヒータの発熱量調整方法に関するものであり、詳しくは、金属箔材料をラス加工して形成した電気抵抗体からなる面状ヒータ、及び同面状ヒータの発熱量調整方法に関する。 The present invention relates to a sheet heater and a method for adjusting the amount of heat generated by the sheet heater, and more specifically, a sheet heater made of an electric resistor formed by lath processing of a metal foil material, and the sheet heater It is related with the calorific value adjustment method.
従来、例えば電子部品の基材となるウェハーを加熱する加熱炉や、その他所定領域を一定の温度に発熱させるためのヒータとして面状ヒータが用いられることが多い。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a planar heater is often used as a heating furnace that heats a wafer serving as a base material of an electronic component or a heater that generates heat in a predetermined region at a certain temperature.
かかる面状ヒータの一つとして、例えばステンレスなどの金属箔素材をエッチングなどで形成した蛇行パターンの電気抵抗体を形成し、同電気抵抗体を発熱体として、これを板状絶縁体としてのセラミック板でサンドイッチ状に挟持した構造のセラミックヒータが広く知られている。 As one of such planar heaters, for example, an electric resistor having a meandering pattern in which a metal foil material such as stainless steel is formed by etching or the like is formed, and the electric resistor is used as a heating element, which is a ceramic as a plate-like insulator. A ceramic heater having a structure sandwiched between plates is widely known.
また、上記金属箔素材をラス加工して、網目状のラス目を有するラス面状の電気抵抗体を発熱体とした面状ヒータも提案されている(例えば特許文献1を参照。)。 There has also been proposed a planar heater using a lath surface-like electric resistor having a mesh-like lath as a heating element by lathing the metal foil material (see, for example, Patent Document 1).
この場合、ラス面状の電気抵抗体は、金属箔の厚み及びラス目の寸法を変えたりすることで任意の電気抵抗値を得ることができるので、必要なところに必要な発熱容量が容易に得られるという利点がある。
しかし、上記した特許文献1に記載のように、金属箔の厚み及びラス目の寸法を変えたりするだけでは、おおまかな抵抗値調整は可能であるが、精密な調整は難しかった。
However, as described in
したがって、発熱量(電気抵抗値)の異なる多数種の面状ヒータを製造するためには、予めラス目の寸法が異なる多数種の電気抵抗体を形成しておかなければならず、合理的でない上に製品の品質管理も面倒なことになる。また、所定のラス目寸法で製造した電気抵抗体のラス目寸法を二次的に変える場合、ラス目を変形させる際に亀裂が生じることがあり、ときには断裂させてしまうおそれもあった。 Therefore, in order to manufacture many types of planar heaters with different calorific values (electric resistance values), it is necessary to form in advance various types of electric resistors having different lath dimensions, which is not rational. On top of that, product quality control becomes troublesome. Further, when the lath size of the electrical resistor manufactured with a predetermined lath size is secondarily changed, a crack may be generated when the lath is deformed, and sometimes it may be broken.
本発明では、上記課題を解決することのできる板状ヒータを提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide a plate heater that can solve the above-described problems.
請求項1記載の本発明では、熱処理した金属箔材料をラス加工して網目状のラス目を形成し、さらに前記金属箔材料と略同一厚みの扁平なラス面となるようにフラット加工したラス面状発熱体を有する面状ヒータとした。 According to the first aspect of the present invention, the heat-treated metal foil material is lathed to form a mesh lath, and the lath is flattened to have a flat lath surface having substantially the same thickness as the metal foil material. A planar heater having a planar heating element was obtained.
請求項2記載の本発明では、前記金属箔材料を0.02〜0.3mmの厚みとし、前記ラス目の幅と長さの比を、ラス目幅:ラス目長さ=1:2〜1:3の範囲とした。
In this invention of
請求項3記載の本発明では、ベースとなるラス面状発熱体上に、帯状に裁断したラス面状発熱体を重合させた。 According to the third aspect of the present invention, the lath surface heating element cut into a strip shape is polymerized on the lath surface heating element serving as a base.
請求項4記載の本発明では、ベースとなるラス面状発熱体上に、帯状の金属板を重合させた。 According to the fourth aspect of the present invention, a band-shaped metal plate is polymerized on the lath surface heating element as a base.
請求項5記載の本発明では、請求項1又は2に記載の面状ヒータの発熱量を調整する方法であって、一つのラス面状発熱体上に、帯状に裁断したラス面状発熱体を重合させ、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることとした。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for adjusting a calorific value of the planar heater according to the first or second aspect, wherein the lath planar heating element is cut into a strip shape on one lath planar heating element. Was polymerized to reduce the electrical resistance at any site as needed.
請求項6記載の本発明では、請求項1又は2に記載の面状ヒータの発熱量を調整する方法であって、ラス目の幅、長さ、及びラス目を構成するラス体の厚み、幅の各寸法のうち、少なくとも一つを異ならせることにより、それぞれ電気抵抗値を異ならせた複数種のラス面状発熱体を用意し、ベースとなるラス面状発熱体上に、電気抵抗値の異なるラス面状発熱体を帯状に裁断して重合させ、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることとした。
In this invention of
請求項7記載の本発明では、上記請求項1〜4のいずれか1項に記載の面状ヒータの発熱量を調整する方法であって、前記ラス面状発熱体の所定領域を切離し、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて増大させることとした。
The present invention according to
(1)請求項1記載の本発明では、フラット加工することにより、全体を均一な厚みを有する扁平なラス面状発熱体となすことができ、極めて薄型の面状ヒータを容易に製造することが可能となる。また、ラス面状発熱体の材料となる金属箔材料を予め熱処理しているために、フラット加工の際にも亀裂などを生じることがない。さらに、ラス面状発熱体は、伸縮に強く、しかも複数の電気経路を有するので、万一1本の経路が断線しても使用不能に陥ることがなく、ヒータの長寿命化が図れる。
(1) In the present invention described in
(2)請求項2記載の本発明では、前記金属箔材料を0.02〜0.3mmの厚みとし、前記ラス目の幅と長さの比を、ラス目幅:ラス目長さ=1:2〜1:3の範囲としたために、上記(1)の効果に加え、クラック発生のおそれがなく、かつ、折れやつぶれなどに対しても十分な耐性を有するものとなり、ヒータ品質が向上する。
(2) In the present invention according to
(3)請求項3記載の本発明では、ベースとなるラス面状発熱体上に、帯状に裁断したラス面状発熱体を重合させたことにより、所望する電気抵抗値となるように正確に調整がなされたラス面状発熱体となり、しかも、このラス面状発熱体はフラット加工されているので重合接着面の仕上げが美しく、しかも重合部分が無用に厚く嵩張ることもないのでヒータの薄型化に寄与できる。
(3) In the present invention according to
(4)請求項4記載の本発明では、ベースとなるラス面状発熱体上に、帯状の金属板を重合させたことにより、金属箔を重合させた部分の抵抗を減少させることができる。したがって、ラス面状発熱体において抵抗値が高くなり、必要以上に温度が上昇しやすくなる個所などに金属箔を重合して抵抗を減少させ、電流が流れやすくすることで温度上昇を防止し、温度の偏りを防止しながら電流の集中による断線のおそれについても未然に防止することができる。
(4) In the present invention according to
(5)請求項5記載の本発明では、請求項1又は2に記載の面状ヒータの発熱量を調整する方法であって、一つのラス面状発熱体上に、帯状に裁断したラス面状発熱体を重合させ、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることとしたために、所望する電気抵抗値となるように正確に調整することができ、しかも、ラス面状発熱体がフラット加工されているので重合接続を容易に行え、なおかつ接合面の仕上げが美しくなり、しかも重合部分が無用に厚く嵩張ることもない。
(5) The present invention according to
(6)請求項6記載の本発明では、請求項1又は2に記載の面状ヒータの発熱量を調整する方法であって、ラス目の幅、長さ、及びラス目を構成するラス体の厚み、幅の各寸法のうち、少なくとも一つを異ならせることにより、それぞれ電気抵抗値を異ならせた複数種のラス面状発熱体を用意し、ベースとなるラス面状発熱体上に、電気抵抗値の異なるラス面状発熱体を帯状に裁断して重合させ、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることとした。したがって、可及的に少種類の発熱体を用意するだけで、所望する電気抵抗値となるように正確に調整された面状ヒータを製造して提供することができ、しかも、ラス面状発熱体がフラット加工されているので重合接着が容易となり、しかも重合部分が無用に厚く嵩張ることもないので面状ヒータの薄型化に寄与できる。
(6) The present invention according to
(7)請求項7記載の本発明では、上記請求項1〜4のいずれか1項に記載の面状ヒータの発熱量を調整する方法であって、前記ラス面状発熱体の所定領域を切離し、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて増大させることとした。したがって、所望する電気抵抗値となるように正確に調整された面状ヒータを製造して提供することができ、しかも、ラス面状発熱体がフラット加工されているので、ハサミなどの工具を用いて所用寸法に合わせて容易に切離することができるので作業性が良好となる。
(7) The present invention according to
本発明に係る板状ヒータは、熱処理した金属箔材料をラス加工して網目状のラス目を形成し、さらに前記金属箔材料と略同一厚みの扁平なラス面となるようにフラット加工したラス面状発熱体を有する構成としたものであり、電子部品の基材となるウェーハを加熱する加熱炉などに好適に用いることができる。ここで、熱処理した金属箔材料とは、焼きなまし処理又は固溶化熱処理した金属箔材料をさすものである。 The plate heater according to the present invention is a lath processed by lathing a heat-treated metal foil material to form a mesh lath, and further flattened to have a flat lath surface having substantially the same thickness as the metal foil material. It has a configuration having a planar heating element, and can be suitably used for a heating furnace for heating a wafer which is a base material of an electronic component. Here, the heat-treated metal foil material refers to a metal foil material subjected to annealing treatment or solution heat treatment.
すなわち、ラス加工した金属箔材料を、さらにフラット加工することにより、金属箔材料そのものの厚みと同厚みのラス面状の電気抵抗体からなる発熱体の構成に特徴があり、これをヒータに利用している。 In other words, the metal foil material that has undergone lath processing is further flattened, so that it has a feature in the structure of a heating element consisting of a lath-surface-shaped electrical resistor with the same thickness as the metal foil material itself. doing.
このようにして得たラス面状発熱体は、金属箔材料と同厚みとなるまで極めて薄くできるので、平面状の絶縁物、例えばポリイミドをはじめとする樹脂フィルム、マイカシート、あるいは各種セラミック板でサンドイッチ状に挟みこむことが容易となり、ヒータ厚みが1mm以下である極めて薄型の面状ヒータを製造して提供することができる。 The lath surface heating element thus obtained can be made very thin until it has the same thickness as the metal foil material, so that it can be made of a planar insulator such as a resin film including polyimide, mica sheet, or various ceramic plates. It becomes easy to sandwich the sheet, and an extremely thin planar heater having a heater thickness of 1 mm or less can be manufactured and provided.
発熱体は、発熱時の膨張と発熱停止時の収縮に伴う熱応力にさらされ、これが大きい場合は断裂に至るときもあり、殊に発熱体にキズなどがある場合は寿命がさらに短くなるおそれがあるが、本実施の形態に係る面状ヒータの主要部となるラス面状発熱体は、形状の特性として伸縮に強く、しかも複数の電気経路を有することになるので、万一1本の経路が断線しても使用不能に陥ることがなく、面状ヒータの長寿命化が図れる。また、ラス面状発熱体の材料となる金属箔材料は、予め熱処理されているために、伸延装置などを用いてのフラット加工の際にも亀裂などを生じることがない。 Heating elements are exposed to thermal stresses associated with expansion during heat generation and contraction when heat generation is stopped. If this is large, the heat generation element may break, especially if the heat generation element has scratches, etc. However, the lath planar heating element, which is the main part of the planar heater according to the present embodiment, is resistant to expansion and contraction as a shape characteristic and has a plurality of electrical paths. Even if the path is disconnected, it does not become unusable and the life of the planar heater can be extended. Moreover, since the metal foil material used as the material for the lath-planar heating element has been heat-treated in advance, cracks and the like do not occur during flat processing using a distraction device or the like.
前記金属箔材料としては、0.02〜0.3mmの厚みとし、前記ラス目の幅と長さの比を、ラス目幅:ラス目長さ=1:2〜1:3の範囲とすることが好ましい。 The metal foil material has a thickness of 0.02 to 0.3 mm, and the ratio of the width and length of the lath is in the range of lath width: lath length = 1: 2 to 1: 3. It is preferable.
すなわち、かかるラス目とすると、クラック発生のおそれがなく、かつ、折れやつぶれなどに対しても十分な耐性を有するものとなることが実験的に分かっており、薄型の面状ヒータの品質、信頼性を向上させることができる。また、クラック発生を防止するためには、ラス目を構成するラス体の幅についても1〜3mm程度に収めることが望ましい。 In other words, it has been experimentally known that such a lath has no risk of cracking and has sufficient resistance to breakage and crushing, and the quality of the thin planar heater, Reliability can be improved. Further, in order to prevent the occurrence of cracks, it is desirable that the width of the lath body constituting the lath eye is within about 1 to 3 mm.
上述した構成の面状ヒータは、その発熱量を任意に調整することが可能である。 The planar heater having the above-described configuration can arbitrarily adjust the heat generation amount.
すなわち、ベースとなる一つのラス面状発熱体上に、帯状に裁断したラス面状発熱体を重合させることにより、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることができる。さらに、前記ラス面状発熱体の所定領域を切離せば、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて増大させることができるのである。 That is, by laminating the lath surface heating element cut into a strip shape on one lath surface heating element serving as a base, the electrical resistance of an arbitrary portion can be reduced as necessary. Furthermore, if the predetermined region of the lath surface heating element is separated, the electrical resistance of an arbitrary portion can be increased as necessary.
このように、本実施形態に係るラス面状発熱体は、所望する電気抵抗値となるように正確に調整することができ、しかも、ラス面状発熱体はフラット加工されているので重合接着を容易に行え、なおかつ接着面の仕上げが美しくなり、しかも重合部分が無用に厚く嵩張ることもなく、面状ヒータの薄型化に寄与できる。また、ラス面状発熱体の所定領域を切離す場合も、前記ラス面状発熱体はフラット加工されているので、ハサミなどの工具を用いて所用寸法に合わせて容易に切離すことができるので作業性は良好となる。 As described above, the lath surface heating element according to the present embodiment can be accurately adjusted so as to have a desired electric resistance value, and the lath surface heating element is flat-processed, so that the polymerization adhesion is achieved. It can be easily performed and the finish of the adhesive surface becomes beautiful, and the superposed portion does not become unnecessarily thick and bulky, contributing to the reduction in thickness of the planar heater. Further, when the predetermined area of the lath surface heating element is cut off, the lath surface heating element is flat processed, so that it can be easily separated according to the required dimensions using a tool such as scissors. Workability is improved.
また、発熱量を調整するにあたって、ラス目の幅、長さ、及びラス目を構成するラス体の厚み、幅の各寸法のうち、少なくとも一つを異ならせることにより、それぞれ電気抵抗値を異ならせた複数種のラス面状発熱体を用意し、ベースとなるラス面状発熱体上に、電気抵抗値の異なるラス面状発熱体を帯状に裁断して重合させ、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることができる。さらにこの場合についても、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて増大させる場合は所定領域を切離せばよい。 In addition, when adjusting the heat generation amount, by varying at least one of the width and length of the lath mesh and the thickness and width of the lath body constituting the lath mesh, the electrical resistance value is varied. A plurality of types of lath surface heating elements are prepared, and on the base lath surface heating element, lath surface heating elements having different electric resistance values are cut into strips and polymerized, and the electric resistance of an arbitrary part Can be reduced as necessary. Furthermore, also in this case, the predetermined region may be separated if the electrical resistance of an arbitrary part is increased as necessary.
したがって、可及的に少種類の発熱体を用意するだけで、所望する電気抵抗値となるように正確に調整された面状ヒータを低コストで製造して提供することができる。 Therefore, it is possible to manufacture and provide a sheet heater accurately adjusted to have a desired electric resistance value by preparing as few kinds of heating elements as possible.
ところで、ラス面状発熱体の発熱量を調整する際に所定領域を切離した場合、あるいはラス面状発熱体に様々なパターンを形成した場合、90度或いは180度で折曲るコーナ部が生じることがある。ラス面状発熱体においては、複数条の電流経路に分散しているために、かかるコーナ部ではその外側よりも内側においてより電流が集中する傾向がある。 By the way, when a predetermined area is separated when adjusting the heat generation amount of the lath surface heating element, or when various patterns are formed on the lath surface heating element, a corner portion that is bent at 90 degrees or 180 degrees is generated. Sometimes. In the lath surface heating element, since the current is distributed in a plurality of current paths, the current tends to concentrate more on the inside than on the outside in the corner portion.
電流の集中によって温度に偏りが生じると面状ヒータとしての品質が低下して好ましくなく、電流値が大きければ断線するおそれも生じる。1本が断線すると連鎖的に断線が生じ、ひいては面状ヒータとしての断線にいたるおそれがある。 If the temperature is biased due to the concentration of current, the quality of the planar heater deteriorates, which is not preferable. If the current value is large, there is a risk of disconnection. If one wire breaks, the wire breaks in a chained manner, which may lead to breakage as a planar heater.
そこで、ベースとなるラス面状発熱体上に、帯状の金属板を重合させた構成とすることができ、特に、電流が流れにくく抵抗値が上昇しやすい個所に金属板を重合することで抵抗を減少させ、電流を流れやすくすることができる。 Therefore, a belt-shaped metal plate can be polymerized on the lath surface heating element as a base, and in particular, the resistance can be increased by polymerizing the metal plate at a location where the current value is difficult to flow and the resistance value is likely to increase. The current can be made easier to flow.
すなわち、上述したコーナ部の場合、その外側に金属板からなる端子を溶接して重合配設することで、温度の偏りや断線を防止することができる。かかる構造であればラス面状発熱体の機械的強度も向上させることができる。なお、前記金属板とは金属箔を含む概念であり、かかる金属箔を含む金属板からなる端子の部分は、その周囲と比較して殆ど発熱には寄与しないため、端子の大きさ、位置は発熱性能に影響がないように条件を設定することが望ましい。 That is, in the case of the above-described corner portion, it is possible to prevent temperature deviation and disconnection by welding and arranging a terminal made of a metal plate on the outside thereof. With such a structure, the mechanical strength of the lath surface heating element can also be improved. Note that the metal plate is a concept including a metal foil, and the portion of the terminal made of the metal plate including the metal foil hardly contributes to heat generation compared with the surrounding area. It is desirable to set conditions so as not to affect the heat generation performance.
また、金属板(金属箔を含む)からなる端子に代えて、ベース同様のラス面状発熱体を重合配設しても構わない。 Further, instead of a terminal made of a metal plate (including a metal foil), a lath surface heating element similar to the base may be superposed.
以下、本発明の実施例を、図面を参照しながらより具体的に説明する。図1は本実施例に係る面状ヒータの断面視による説明図、図2はこの面状ヒータの使用状態の一例を示す説明図、図3はこの面状ヒータに用いられるラス面状発熱体の平面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a sheet heater according to the present embodiment, FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a usage state of the sheet heater, and FIG. 3 is a lath sheet heating element used for the sheet heater. FIG.
本発明に係る面状ヒータ1の基本構成は、図1に示すように、0.1mmの厚みとしたラス面状発熱体2を、約0.3mm程度の厚みからなる平面状の絶縁物3でサンドイッチ状に挟みこんだ構成としており、ヒータ厚みTが約0.8mm程度の薄型の面状ヒータ1としている。前記平面状の絶縁物3としては、本実施例ではマイカシートを用いているが、その他、例えばポリイミドをはじめとする樹脂フィルムや各種セラミック板を用いることもできる。
As shown in FIG. 1, a basic structure of a
本実施例では、図2に示すように、上記薄型の面状ヒータ1を、ウェーハやガラス基板などのような電子部品の基板5を加熱する加熱炉4に配設している。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the thin
図2において、40は断熱材(図示せず)を内壁面に貼設した側壁41により箱型に形成した炉本体であり、同炉本体40内部には、仕切板42により多段に区画した多数の基板収納室43を設けている。そして、前記側壁41及び仕切板42に、本発明に係る面状ヒータ1を配設している。図中、44は前記各基板収納室43の前部に設けた開閉蓋であり、図示しないアクチュエータにより開閉可能としている。また、45は基板5を保持するための石英管である。
In FIG. 2,
本実施例に係る面状ヒータ1は、熱処理、すなわち焼きなまし処理又は固溶化熱処理した金属箔材料である厚みが0.1mmのステンレス箔を、周知のラス加工機によりスリット打ち抜きして網目状のラス目20を形成し、さらに周知の伸延加工機によりフラット加工して、前記ステンレス箔と略同一厚み(約0.1mm)の扁平なラス面を有するラス面状発熱体2を形成し、これを前記絶縁物3(マイカシート)により挟み込んだ構成としている。
The
すなわち、本発明に係る面状ヒータ1は、ラス加工した金属箔材料をさらにフラット加工することにより、金属箔材料そのものの厚みと同厚みのラス面状とした電気抵抗体からなる前記ラス面状発熱体2の構成に特徴がある。
That is, the
金属箔材料としては、ステンレス箔に代えて他の金属箔材料を用いてもよいが、厚みとしては、0.02〜0.3mmの厚みとすることが好ましく、さらに、網目状をなす前記ラス目20の幅と長さの比を、ラス目幅D:ラス目長さL=1:2〜1:3.0の範囲とすることが望ましい。
As the metal foil material, other metal foil materials may be used instead of the stainless steel foil, but the thickness is preferably 0.02 to 0.3 mm, and the lath having the mesh shape is preferable. It is desirable that the ratio between the width and the length of the
本実施例では、図3に示すように、前記ラス目20を構成するラス体20aの幅Wを2mmとするとともに、ラス目幅Dを8mm、ラス目長さLを20mmとしている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the width W of the
このように、本実施例では、ステンレス箔を予め熱処理しているために、伸延加工機などを用いてのフラット加工の際にも亀裂などを生じることがなく、厚みが0.1mm程度であり、かつラス体20aの幅Wが2mm程度のラス面状発熱体2が形成でき、かかるラス面状発熱体2は、伸縮に強く、しかも複数の電気経路を有することになるので、万一1本の経路が断線しても使用不能に陥ることがなく、面状ヒータ1としての長寿命化が図れるという効果を奏する。
Thus, in this example, since the stainless steel foil was heat-treated in advance, cracks and the like were not generated during flat processing using a distraction processing machine, and the thickness was about 0.1 mm. In addition, the lath
また、ラス目20を上記寸法としたことで、クラック発生のおそれがなく、かつ、折れやつぶれなどに対しても十分な耐性を有し、薄型の面状ヒータ1の品質、信頼性を向上させることができる。
In addition, since the
上述した構成のラス面状発熱体2は、その発熱量を任意に調整することが可能であり、その調整方法にも特徴を有する。
The lath-
すなわち、ベースとなる一つのラス面状発熱体2上に、帯状に裁断したラス面状発熱体2を重合させることにより、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることができるとともに、前記ラス面状発熱体2の所定領域を切離せば、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて増大させることができ、これにより細かな発熱密度調節が可能となり、発熱量調整がきわめて精密に行える。
That is, by polymerizing the lath
より具体的に説明すると、発熱量を微調整するにあたって、ラス目20のラス目幅D、ラス目長さL、及びラス面状発熱体2の厚みt(図1参照)、幅Wの各寸法のうち、少なくとも一つを異ならせることにより、それぞれ電気抵抗値を異ならせた複数種のパターンからなるラス面状発熱体2を用意し、ベースとなるラス面状発熱体2上に、電気抵抗値の異なるラス面状発熱体2を帯状に裁断して重合させ、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることができる。また、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて増大させる場合は所定領域を切離すものである。
More specifically, when finely adjusting the heat generation amount, each of the lath width D, the lath length L, the thickness t (see FIG. 1), and the width W of the lath
図4は第1の基本パターンを有する第1のラス面状発熱体2Aを示す説明図、図5は第2の基本パターンを有する第2のラス面状発熱体2Bを示す説明図、図6は前記第1のラス面状発熱体2A同士を重合させた状態を示す説明図、図7は前記第1のラス面状発熱体2Aに第2のラス面状発熱体2Bを重合させた状態を示す説明図、図8はラス面状発熱体2の一部を切離した状態を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view showing the first lath
図4及び図5に示すように、ラス目20を構成するラス目幅D、ラス目長さL、及びラス体20aの厚みt、幅Wの各寸法のうち、少なくとも一つを異ならせて互いに電気抗値の異なる第1のラス面状発熱体2Aと第2のラス面状発熱体2Bとを予め用意しておき、所定部分の電気抵抗値を低減させる場合は、図6あるいは図7に示すように、一方のラス面状発熱体(ここでは第2のラス面状発熱体2B)を所定幅の帯状に形成し、他方のラス面状発熱体(ここでは第1のラス面状発熱体2A)上に、溶接などの方法で一体的に接合させることにより、任意の部位の電気抵抗値を必要なだけ減少させることが可能となる。このとき、ラス面状発熱体2はフラット加工されているために、溶接作業も簡単にでき、接合部分の仕上がりも良好と成る。また、所定部分の電気抵抗値を低減させる場合は、図8に示すように、所定領域Sを切り取ればよい。
As shown in FIGS. 4 and 5, at least one of the dimensions of the lath width D, the lath length L, and the thickness t and width W of the
このように、本実施例によれば、ラス面状発熱体2の加工性の良さから、そのサイズやラス目20のサイズ、形状などは任意に設定できるので自由度が高くなり、上述したように、例えば二種類のラス面状発熱体2(第1のラス面状発熱体2A及び第2のラス面状発熱体2B)を用意するだけで、任意の部位の電気抵抗値を所望する値に設定することができる。しかも、小型の裁断機やスポット溶接機で対応することができるので、作業能率、コスト、いずれの面でも有利となる。
As described above, according to the present embodiment, since the lath
そして、このように安価で効率的に製造されたラス面状発熱体2は、電気抵抗値が部位ごとに細かく設定されており、これを用いた面状ヒータ1であれば、温度分布の要求精度が高いLCD(液晶ディスプレイ)用のガラス基板の加熱炉などに好適に用いることができる。
The lath
ところで、上述してきたラス面状発熱体2を用いた面状ヒータ1を、例えば前記加熱炉4のような装置に実際に取付ける場合、ボルトなどにより固定する場合が多い。
By the way, when the
そのような場合、前記発熱密度調節とは別に形状の調整が必要となる。この場合、図9に示すように、穿孔機などでラス面状発熱体2に取付け用の穴Hを開けることで容易に対応することができる。
In such a case, it is necessary to adjust the shape separately from the heat density adjustment. In this case, as shown in FIG. 9, it can be easily dealt with by making a hole H for attachment in the lath
また、穿孔したことで、局所的に電気経路本数が減少して電気抵抗値が増大するが、これを補正するためには、図示するように補正材6として帯状の金属箔を溶接すればよい。
In addition, since the number of electrical paths locally decreases and the electrical resistance value increases due to the perforation, in order to correct this, a strip-shaped metal foil may be welded as the
このように、本実施例に拠れば、発熱量の変動解消を容易に行うことができる。なお、補正材6として用いるのは必ずしも帯状の金属箔である必要はなく、ラス面状発熱体2であっても構わない。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to easily eliminate the fluctuation of the heat generation amount. The
また、他の実施例として、ラス面状発熱体2が図10に示すようなパターンを有する場合、すなわち、パターン形状中に、90度或いは180度で折曲するコーナ部7を有するラス面状発熱体2cの場合について説明する。図示した例では、切欠部7’の周りにコーナ部7が形成されている。
As another embodiment, when the lath
このようなラス面状発熱体2cにおいても複数条の電流経路に分散しているために、前記コーナ部7の外側よりも内側においてより電流が集中する傾向がある。すなわち、図示するように、領域Aでは電流が流れにくく、領域Bでは特に電流が集中しやすくなる。
Even in such a lath
電流の集中によって温度に偏りが生じると、面状ヒータ1としての品質が低下して好ましくなく、しかも、電流値の大きさによっては断線するおそれも生じる。1本が断線すると連鎖的に断線が生じ、ひいては面状ヒータ1として機能しなくなるおそれがある。
If the temperature is biased due to the concentration of current, the quality of the
そこで、ベースとなるラス面状発熱体2の上に、図11に示すように帯状の金属板を重合させて電流を流れやすくすることができる。本実施例では、前記領域Aのような電流が流れにくく抵抗値が上昇しやすい個所に金属板を端子8として溶接して着設することで抵抗を減少させ、電流を流れやすくしている。
Therefore, a band-shaped metal plate can be polymerized on the lath
また、上記のような構造であれば、ラス面状発熱体2cの機械的強度も向上させることができる。
Moreover, if it is the above structures, the mechanical strength of the lath
ここで、金属板は金属箔を含む概念であり、かかる金属板からなる端子8の厚みとしては、0.05mm〜0.3mm程度とし、その材料としては溶接性、耐熱性に優れたものが望ましく、例えばニッケル、ステンレスなどを好適に用いることができる。また、端子8はその周囲と比較して殆ど発熱には寄与しないため、端子8の大きさ、位置は発熱性能に影響がないように考慮して決定する必要がある。
Here, the metal plate is a concept including a metal foil, and the thickness of the
ところで、図11に示した例では、抵抗の小さい帯状の端子8を、コーナ部7を有するラス面状発熱体2cの一端縁に沿って連続して配設したが、その変形例として、図12に示すように、端子8を帯状に連続させるのではなく、分割した複数の端子8’,8’を縦列するように部分的に取付けてもよい。
By the way, in the example shown in FIG. 11, the strip-shaped
さらなる、変形例として、図11及び図12に示した金属板からなる端子8に代えて、図13に示すように、ベース同様のラス面状発熱体2dを帯条にして重合配設しても構わない。
As a further modification, instead of the
図12及び図13に示した例では、電流がコーナ部7の内側へ過度に集中することを避けつつ、発熱自体はコーナ部7の内側寄りで生じさせたい場合に有効である。
In the example shown in FIG. 12 and FIG. 13, it is effective when it is desired to generate heat near the inside of the
また、逆にコーナ7部の内側寄りでの発熱を抑制したい場合は、図14及び図15に示すような構成とすることもできる。
On the other hand, when it is desired to suppress the heat generation near the inside of the
すなわち、図14に示した例は、帯状の端子8を用いたもので、コーナ部7の内側に重合配設したものであり、図15に示した例は、ベース同様のラス面状発熱体2dを帯条にして重合配設したものである。
That is, the example shown in FIG. 14 uses a strip-shaped
いずれにしても、コーナ部7の内側寄りに電流は集中するものの、電流の経路となるラスを構成する複数の細線からなるラス体20aの断線については効果的に防止することができる。なお、図15に示すようにラス面状発熱体2dを用いた場合、金属板からなる端子8を用いた場合よりも許容電量が小さいことを考慮して用いる必要がある。
In any case, although the current concentrates on the inner side of the
以上、本発明を実施の形態及び実施例を通して説明したが、本発明は各実施例で示した構成に限定されるものではない。例えば、各実施例の構成を単独で実施するのみならず、これらを組合せた構成とすることにより、電流密度や発熱密度を様々に調整することが可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated through embodiment and an Example, this invention is not limited to the structure shown in each Example. For example, the current density and the heat generation density can be variously adjusted by not only implementing the configuration of each embodiment alone, but also by combining these configurations.
本発明は、特に、温度分布の要求精度が高い面状ヒータ、また可及的に薄型が好ましい面状ヒータに適用することができる。 The present invention can be applied particularly to a planar heater having a high required accuracy of temperature distribution and a planar heater that is preferably as thin as possible.
1 面状ヒータ
2 ラス面状発熱体
3 絶縁物
7 コーナ部
8 端子
20 ラス目
20a ラス体
DESCRIPTION OF
Claims (7)
ラス目幅:ラス目長さ=1:2〜1:3
の範囲としたことを特徴とする請求項1記載の面状ヒータ。 The metal foil material has a thickness of 0.02 to 0.3 mm, and the ratio of the lath width to the length is
Lath width: Lath length = 1: 2 to 1: 3
The planar heater according to claim 1, wherein the planar heater is in a range of
一つのラス面状発熱体上に、帯状に裁断したラス面状発熱体を重合させ、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることを特徴とする面状ヒータの発熱量調整方法。 A method for adjusting the amount of heat generated by the planar heater according to claim 1 or 2,
A method for adjusting a calorific value of a planar heater, wherein a lath planar heating element cut into a strip shape is polymerized on one lath planar heating element to reduce the electrical resistance of an arbitrary part as required.
ラス目の幅、長さ、及びラス目を構成するラス体の厚み、幅の各寸法のうち、少なくとも一つを異ならせることにより、それぞれ電気抵抗値を異ならせた複数種のラス面状発熱体を用意し、
ベースとなるラス面状発熱体上に、電気抵抗値の異なるラス面状発熱体を帯状に裁断して重合させ、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて低減させることを特徴とする面状ヒータの発熱量調整方法。 A method for adjusting the amount of heat generated by the planar heater according to claim 1 or 2,
Multiple types of lath surface heat generation with different electrical resistance values by varying at least one of the width and length of the lath and the thickness and width of the lath body constituting the lath Prepare the body,
A lath surface heating element having a different electrical resistance value is cut into a strip shape and polymerized on the lath surface heating element serving as a base, and the electrical resistance of any part is reduced as necessary. Heating amount adjustment method of the heater.
前記ラス面状発熱体の所定領域を切離し、任意の部位の電気抵抗を必要に応じて増大させることを特徴とする面状ヒータの発熱量調整方法。 A method for adjusting a calorific value of the sheet heater according to any one of claims 1 to 4,
A method for adjusting the amount of heat generated by a planar heater, wherein a predetermined region of the lath planar heating element is cut off to increase the electrical resistance of an arbitrary portion as necessary.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003399488A JP2005166269A (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Surface heater and method of adjusting the amount of heat generated by the same surface heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003399488A JP2005166269A (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Surface heater and method of adjusting the amount of heat generated by the same surface heater |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005166269A true JP2005166269A (en) | 2005-06-23 |
Family
ID=34724026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003399488A Pending JP2005166269A (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | Surface heater and method of adjusting the amount of heat generated by the same surface heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005166269A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224056A (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Showa Mfg Co Ltd | Heat treatment equipment |
| WO2010116809A1 (en) * | 2009-04-07 | 2010-10-14 | Anbe Yoshinobu | Heating apparatus for x-ray inspection |
| JP4959844B2 (en) * | 2009-11-09 | 2012-06-27 | 株式会社アンベエスエムティ | X-ray inspection heating device |
| JP2017098054A (en) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 株式会社デンソー | Transparent heater |
| JP2018041598A (en) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | モリテックスチール株式会社 | Planar heating element and manufacturing method thereof |
| JP2018514200A (en) * | 2015-04-30 | 2018-06-07 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Cartridge for aerosol generation system |
| DE102015114163B4 (en) * | 2015-08-26 | 2024-10-17 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for producing a flow body |
-
2003
- 2003-11-28 JP JP2003399488A patent/JP2005166269A/en active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008224056A (en) * | 2007-03-08 | 2008-09-25 | Showa Mfg Co Ltd | Heat treatment equipment |
| WO2010116809A1 (en) * | 2009-04-07 | 2010-10-14 | Anbe Yoshinobu | Heating apparatus for x-ray inspection |
| US9161392B2 (en) | 2009-04-07 | 2015-10-13 | Yoshinobu ANBE | Heating apparatus for X-ray inspection |
| JP4959844B2 (en) * | 2009-11-09 | 2012-06-27 | 株式会社アンベエスエムティ | X-ray inspection heating device |
| JP2023165842A (en) * | 2015-04-30 | 2023-11-17 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Cartridge for aerosol generation system |
| JP7357658B2 (en) | 2015-04-30 | 2023-10-06 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Cartridge for aerosol generation system |
| JP2018514200A (en) * | 2015-04-30 | 2018-06-07 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Cartridge for aerosol generation system |
| US10779572B2 (en) | 2015-04-30 | 2020-09-22 | Philip Morris Products S.A. | Cartridge for an aerosol-generating system |
| US11064737B2 (en) | 2015-04-30 | 2021-07-20 | Philip Morris Products S.A. | Cartridge for an aerosol-generating system |
| JP2021141896A (en) * | 2015-04-30 | 2021-09-24 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Cartridge for aerosol generation system |
| US11382355B2 (en) | 2015-04-30 | 2022-07-12 | Philip Morris Products S.A. | Cartridge for an aerosol-generating system |
| JP7705691B2 (en) | 2015-04-30 | 2025-07-10 | フィリップ・モーリス・プロダクツ・ソシエテ・アノニム | Cartridge for an aerosol generating system |
| US12310403B2 (en) | 2015-04-30 | 2025-05-27 | Philip Morris Products S.A. | Cartridge for an aerosol-generating system |
| US11839237B2 (en) | 2015-04-30 | 2023-12-12 | Philip Morris Products S.A. | Cartridge for an aerosol-generating system |
| US12011039B2 (en) | 2015-04-30 | 2024-06-18 | Philip Morris Products S.A. | Cartridge for an aerosol-generating system |
| DE102015114163B4 (en) * | 2015-08-26 | 2024-10-17 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Method for producing a flow body |
| JP2017098054A (en) * | 2015-11-24 | 2017-06-01 | 株式会社デンソー | Transparent heater |
| JP2018041598A (en) * | 2016-09-06 | 2018-03-15 | モリテックスチール株式会社 | Planar heating element and manufacturing method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101523523B (en) | Manufacturing method of rectangular plate type chip resistor and rectangular plate type chip resistor | |
| US20100266319A1 (en) | Heat generation unit and heating apparatus | |
| BR112013028049B1 (en) | PANEL WITH AT LEAST ONE ELECTRICAL CONNECTION ELEMENT, METHOD FOR PRODUCTION AND USE OF SUCH PANEL | |
| WO1999018584A1 (en) | Resistor and method for manufacturing the same | |
| TW200535871A (en) | Chip resistor and manufacturing method thereof | |
| US12170190B2 (en) | Wafer support table and RF rod | |
| JP2005166269A (en) | Surface heater and method of adjusting the amount of heat generated by the same surface heater | |
| CN1143795C (en) | Heating wire for pulse sealing machine and the like | |
| TWI862901B (en) | Heating plate | |
| TW201903936A (en) | Ceramic member | |
| TWI277106B (en) | Thermistor having improved lead structure and secondary battery having the thermistor | |
| US6794980B2 (en) | Over-current protection apparatus and method for making the same | |
| WO2019031149A1 (en) | Resistor manufacturing method | |
| JP3855128B2 (en) | Hot plate using metal foil heater, manufacturing method thereof, and heat treatment method of liquid crystal panel using hot plate | |
| EP1662515A1 (en) | PTC circuit protector having effective areas connected electrically in parallel | |
| CN102473494B (en) | Low-resistance chip resistor and manufacturing method thereof | |
| US6462297B1 (en) | Spot-welded interconnection and method of welding electrical tabs | |
| EP2145716A1 (en) | Welding method and welding structure of conductive terminals | |
| JP5169459B2 (en) | Method for manufacturing heating element and method for manufacturing heating device | |
| CN104952569A (en) | Sheet-type resistor with low resistance and manufacture method of sheet-type resistor | |
| CN113678570A (en) | Heater element containing primary conductor for high speed oven | |
| JP2006269241A (en) | Heater mirror | |
| JP2000077171A (en) | Ceramic heater | |
| JP4064755B2 (en) | Heater device | |
| JP7327311B2 (en) | assembled battery |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060901 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20071211 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071218 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080415 |